9787301205082 电磁场与电磁波(第2版) 北京大学出版社 邬春明 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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邬春明 著

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• 北京大学出版社
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• 电磁理论
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出版社： 北京大学出版社

ISBN：9787301205082

商品编码：29488458793

包装：平装

出版时间：2012-07-01

基本信息

书名：电磁场与电磁波(第2版)

定价：30.00元

作者：邬春明

出版社：北京大学出版社

出版日期：2012-07-01

ISBN：9787301205082

字数：

页码：

版次：2

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.381kg

编辑推荐

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　　《21世纪全国应用型本科电子通信系列实用规划教材：电磁场与电磁波（第2版）》特色：
　　根据当前就业形势和**相关行业标准，对版教材进行了修订，更符合学科的发展潮流。在普及科技知识的同时，将人文知识融入理论讲解，提高读者的人文素养。图文并茂，增强教材的可读性，培养读者的逻辑思维能力与形象思维能力。内容丰富，融会当前**理论和工程实例，拓宽阅读视野。
　　简化数学推导，增加应用实例；重新编排习题，增加附录内容；调整编写体系，符合发展规律。

内容提要

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　　《21世纪全国应用型本科电子通信系列实用规划教材：电磁场与电磁波（第2版）》从矢量分析与场论人手，系统介绍了电磁场的基本理论和应用，内容包括矢量分析与场论基础、电磁感应、时变电磁场、平面电磁波基础、平面电磁波的反射与透射、导行电磁波、电磁波的辐射、静态场分析与应用、静态场的解。每章都附有小结和习题，书后附有部分习题参考答案。
　　本修订版保留了版的编写体系，采用了先动态再将静态作为特例处理的编写方法，进一步加强了系统性、突出了应用性，使教材更符合时代特色。
　　《21世纪全国应用型本科电子通信系列实用规划教材：电磁场与电磁波（第2版）》可作为高等学校电子信息类各专业本科教材，也可作为从事相关领域技术人员的参考书。

目录

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章 矢量分析与场论基础
1.1 标量场和矢量场
1.1.1 标量和矢量
1.1.2 标量场和矢量场
1.2 矢量运算
1.2.1 标量积和矢量积
1.2.2 三重积
1.3 常用正交坐标系
1.3.1 三种常用坐标系
1.3.2 三种坐标系之间的相互转换
1.4 标量场的梯度
1.4.1 方向导数
1.4.2 标量场的梯度
1.5 矢量场的通量与散度
1.5.1 矢量场的通量
1.5.2 矢量场的散度
1.5.3 散度定理
1.6 矢量场的环量与旋度
1.6.1 矢量场的环量
1.6.2 矢量场的旋度
1.6.3 斯托克斯定理
1.7 拉普拉斯算符及其运算
1.8 亥姆霍兹定理
1.8.1 散度、旋度的比较
1.8，2 亥姆霍兹定理
本章小结
习题

第2章 电磁感应
2.1 电荷及电荷守恒定律
2.1.1 电荷及电荷密度
2.1.2 电荷守恒定律
2.2 电流及电流连续性方程
2.2.1 电流及电流密度
2.2.2 电流连续性方程
2.3 库仑定律与电场强度
2.3.1 库仑定律
2.3.2 电场强度
2.3.3 电位函数
2.4 高斯定理和电通量密度
2.4，1 电通量密度
2.4.2 高斯定理
2.5 欧姆定律和焦耳定律的微分形式
2.5.1 欧姆定律的微分形式
2.5.2 电阻
2.5.3 焦耳定律的微分形式
2.6 电介质中的电场及电位移矢量
2.6.1 电介质的极化
2.6.2 电位移矢量
2.7 毕奥萨伐定律及磁感应强度
2.7.1 安培磁力定律
2.7.2 毕奥萨伐定律及磁感应强度
2.8 法拉第电磁感应定律
2.8.1 法拉第电磁感应定律的积分形式
2.8.2 法拉第电磁感应定律的
微分形式
本章小结
习题

第3章 时变电磁场
3.1 位移电流与全电流定律
3.1.1 安培环路定律
3.1.2 位移电流及全电流安培环路定律
3.2 麦克斯韦方程组
3.2.1 麦克斯韦方程组
3.2.2 结构方程和限定形式的麦克斯韦方程组
3.2.3 时变电磁场与复数形式的麦克斯韦方程组
3.2.4 时变电磁场的应用
3.3 时变电磁场的边界条件
3.4 坡印廷定理与坡印廷矢量
3.4.1 坡印廷定理
3.4.2 坡印廷矢量及其复数形式
3.5 动态矢量位和标量位
3.5.1 动态矢量位和标量位的引入
3.5.2 动态矢量位和标量位方程
3.5.3 达朗贝尔方程及罗伦兹规范
本章小结
习题

第4章 平面电磁波基础
4.1 波动方程
4.2 理想介质中的均匀平面波
4.2.1 平面波的场
4.2，2 均匀平面波的参数
4.2.3 均匀平面波的传播特陛
4.2.4 沿任意方向传播的均匀平面波
4.3 有耗媒质中的均匀平面波
4.3.1 有耗媒质中平面波的传播特性
4.3.2 趋肤效应
4.3.3 工程应用
4.4 电磁波的极化
4.4.1 线极化
4.4.2 圆极化
4.4.3 椭圆极化
4.4.4 电磁波极化特性的工程应用
4.5 色散和群速
4.5.1 色散现象与群速
4.5.2 相速与群速的关系
本章小结
习题

第5章 平面电磁波的反射与透射
5.1 平面波向平面分界面的垂直入射
5.1.1 平面波向理想导体的垂直入射
5.1.2 平面波向理想介质的垂直入射
5.2 平面波对理想介质的斜入射
5.2.1 相位匹配条件和Snell定律
5.2.2 垂直极化波的斜入射
5.2.3 平行极化波的斜入射
5.3 平面波对理想导体的斜入射
5.3.1 垂直极化波的斜入射
5.3.2 平行极化波的斜入射
5.4 平面波的全透射与全反射
5．4.1 全透射
5.4.2 全反射
本章小结
习题

第6章 导行电磁波
6.1 微波及导波装置简介
6.1.1 微波简介
6.1.2 常用导波装置介绍
6.2 电磁波在均匀导波装置中传播的一般规律
6.2.1 波动方程与电磁场量表达式
6.2.2 导行波的传播模式
6.2.3 基本参数
6.3 矩形波导中波的参量和特性
6.3.1 TM波的电磁场分量
6.3.2 TE波的电磁场分量
6.3.3 矩形波导的传播特性
6.4 沿矩形波导的单模传输
6.4.1 单模传输条件
6.4.2 矩形波导中的TE10波
6.5 矩形波导中的能量传输与损耗
6.5.1 矩形波导的传输功率
……
第7章 电磁波的辐射
第8章 静态场分析与应用
第9章 静态场的解

附录A 部分习题参考答案
附录B 常用矢量公式
附录C 希腊字母读音表
附录D 量和单位
参考文献

作者介绍

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文摘

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序言

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宇宙无声的语言：电磁场的奥秘与波动的律动 自古以来，人类便对宇宙的运行规律充满了好奇。那些遥远的星辰为何闪耀？昼夜交替的规律又从何而来？看不见摸不着却无处不在的能量，是如何传递和变化的？这些深邃的疑问，最终将我们引向一个名为“电磁场”的宏大概念。它如同宇宙中最基础的语言，描述着电荷、电流以及它们之间相互作用的精妙机制。而当这种作用以波动的形式传播开来，便诞生了我们赖以沟通、感知世界的“电磁波”。 本书将带您踏上一段探索电磁场与电磁波奥秘的旅程。我们并非仅仅停留在概念的罗列，而是力求揭示其背后深刻的物理原理，理解它们如何在宏观与微观世界中扮演着至关重要的角色。我们将从最基本的核心概念出发，循序渐进地构建起对这一强大理论的认知体系。 第一部分：电场的基石——静电学的世界 旅程的起点，是静止的电荷所产生的电场。我们将深入理解电荷的本质，认识到正负电荷的存在及其相互吸引与排斥的力。库仑定律将为我们揭示电荷之间力的大小与方向，成为理解一切电现象的基石。在此基础上，我们将引入电场强度的概念，它描绘了单位正电荷在空间某一点所受到的力，直观地展现了电场的力量分布。 高斯定律，作为电场描述的另一个强大工具，将帮助我们从更宏观的视角审视电场。它揭示了电场通量与电荷之间的内在联系，使我们能够更便捷地计算对称性较好的电荷分布所产生的电场。我们将通过一系列经典例题，学习如何运用高斯定律解决如均匀带电球体、无限长均匀带电导线等问题，体会到物理学简洁而有力的数学表达。 电势能和电势的概念，则将我们从“力”的视角转向“能”的视角。电势差，即电压，是驱动电荷运动的根本原因。理解电势的分布，有助于我们分析电路的组成和工作原理，甚至理解能量在电场中的存储和转化。功的概念在电场中的应用，将让我们认识到将电荷从一点移动到另一点所需做的功，这与我们日常生活中理解的“能量消耗”有着密切的关联。 第二部分：磁场的奥秘——流动的电流与运动的电荷 当我们引入了运动的电荷——电流，便进入了磁场的领域。电场与磁场并非孤立存在，而是相互关联、相互转化的统一体。我们将学习毕奥-萨伐尔定律，它如同电场中的库仑定律，描述了电流元在空间某一点产生的磁场。通过它，我们可以计算出直线电流、环形电流等简单电流分布所产生的磁场。 安培环路定律，则是磁场描述的另一大利器，与高斯定律在电场中的地位相当。它揭示了磁场强度沿闭合回路的环路积分与回路内总电流之间的关系，使我们能高效地计算长直导线、载流螺线管等对称性较好的电流分布所产生的磁场。我们将认识到，电流是磁场产生的根源。 磁场对运动电荷的作用，即洛伦兹力，是理解电磁相互作用的关键。它不仅是导线中电流受到的力的根本原因，更是许多电磁器件工作的基本原理，例如粒子加速器、示波器等。磁场对载流导线的作用力，则是电动机能够运转的根本所在。 第三部分：变化的交响——电磁感应与位移电流 故事并未在此结束。当磁场发生变化，它又会反过来激发电场，这就是法拉第电磁感应定律的核心思想。我们将在理解磁通量变化率的基础上，深入探讨感应电动势的产生机制，以及楞次定律如何判断感应电流的方向。发电机、变压器等日常生活中常见的电器，都离不开电磁感应原理。 然而，仅仅依靠变化的磁场来激发电场，还不足以构成完整的电磁理论。麦克斯韦方程组，是电磁学发展史上的里程碑。在对已有定律进行梳理和整合的同时，麦克斯韦引入了“位移电流”这一革命性的概念。位移电流虽然并非由真实电荷的移动产生，但它在变化电场中同样能激发电场，并且与传导电流具有同等重要的地位。 位移电流的引入，使得麦克斯韦方程组具备了高度的对称性，并且揭示了电场和磁场能够相互激发、相互演化的可能性。这个发现，直接预示了电磁波的存在，为我们理解光、无线电波等一系列现象奠定了理论基础。 第四部分：宇宙的信使——电磁波的传播与应用 当电场和磁场的变化以波的形式在空间传播开来，便形成了电磁波。电磁波的传播不需要介质，可以在真空中以光速前进。我们将深入理解电磁波的产生机制——加速运动的电荷是电磁波的源头。 电磁波的性质，如波长、频率、速度以及能量，都将得到详细的阐述。电磁波的频谱，从低频的无线电波到高频的伽马射线，覆盖了极其广泛的范围。我们将探讨不同频段的电磁波在通信、医疗、科研等领域的广泛应用，例如手机通信、广播电视、X射线成像、激光技术等。 本书还将深入探讨电磁波的能量传播，理解坡印廷矢量如何描述电磁波的能量流密度。我们还将触及电磁波在传播过程中的反射、折射、衍射、干涉等现象，这些现象是理解我们如何看见世界、感知声音（通过声波，但其传播的媒介也与介质的电磁性质有关）等的基础。 第五部分：延伸与展望 在掌握了电磁场与电磁波的基本理论后，我们将进行一些延伸性的探讨。例如，电磁波与物质的相互作用，包括吸收、散射、极化等，这些是理解光与物质交互、颜色产生等现象的关键。我们还将简要介绍一些更前沿的电磁学研究方向，例如微波技术、光子学、电磁兼容性等，让读者对这一领域的广阔前景有所认识。 本书的目标，是为读者提供一个扎实而全面的电磁场与电磁波知识体系。我们力求语言通俗易懂，同时又不失严谨性。每一个概念的引入，都辅以清晰的物理图像和必要的数学推导。我们相信，通过对这一基础物理理论的学习，您将能够更好地理解我们所处的世界，认识到那些看不见摸不着却无处不在的能量，如何塑造着我们生活的方方面面。电磁场与电磁波，正是宇宙用以沟通和传递信息的无声语言，而本书，便是您解读这门语言的钥匙。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我对电磁学的理解又上了一个新的台阶。邬老师的讲解方式非常注重物理直觉的培养，他不会仅仅停留在公式的推导上，而是会反复强调每一个公式背后所代表的物理意义，以及它们是如何在实际的物理世界中体现出来的。这一点对我来说非常重要，因为我一直觉得，只有理解了物理的本质，才能真正掌握这门学科。书中的一些类比和比喻也用得很巧妙，能够帮助我更形象地理解一些抽象的概念。比如，他用流体模型来比喻电场线和磁感线，就让我更容易理解它们在空间中的分布和性质。而且，他在讲解一些比较复杂的现象时，会从不同的角度进行分析，这使得我的思维更加开阔，不再局限于单一的视角。这本书确实让我感受到了电磁学的美妙和深刻。

评分☆☆☆☆☆

这本书的编排结构清晰，逻辑性很强，从基础概念入手，逐步深入到复杂的理论和应用。第一章对基本概念的介绍非常到位，为后续的学习打下了坚实的基础。然后，每一章的内容都承接上一章，过渡自然，不会让人感到突兀。这种循序渐进的学习方式，对于我这样希望系统学习电磁场与电磁波知识的读者来说，是非常友好的。书中的章节划分也十分合理，重点突出，主次分明。即使遇到一些比较难理解的部分，也可以通过回顾前面的章节来加深理解。这种结构化的学习体验，让我能够更有效地构建起完整的知识体系，并且在回顾和复习的时候，也能够更加得心应手。总的来说，这本书的结构设计，非常有利于读者进行系统性的学习和知识的巩固。

评分☆☆☆☆☆

这本书我看了很久，确实是一本非常扎实的理论著作。邬老师在讲解电磁场和电磁波的原理时，循序渐进，逻辑严谨，很多概念的引入都做得非常自然。我尤其喜欢他在讲解麦克斯韦方程组时，从不同角度出发的阐释，这让我对这些基本方程的物理意义有了更深刻的理解。书中的数学推导过程也相当详尽，对于初学者来说，虽然可能需要花些时间去消化，但一旦理解了，就能扎实地掌握相关的知识体系。而且，书中穿插的许多经典例题，都很好地帮助我巩固了所学的理论。读这本书的过程，就像是在进行一场严谨的学术探索，每一次理解新的概念，都有一种茅塞顿开的喜悦。它不仅仅是一本教材，更像是一位经验丰富的导师，耐心细致地引导着我深入探索电磁领域的奥秘。尽管内容确实比较深邃，需要读者投入相当的时间和精力，但相信经过一番钻研，定能收获颇丰。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的排版和设计给我的第一印象就挺不错的。纸张的质感很好，摸起来很舒服，而且印刷清晰，即使长时间阅读眼睛也不会感到特别疲劳。字体的大小也比较适中，不会显得太拥挤，也不会太大而浪费纸张。扉页和目录的设计也很有条理，方便我快速查找所需内容。在阅读过程中，我注意到书中很多公式的推导都用了高亮或者不同的字体来强调关键步骤，这一点设计得非常贴心，大大降低了阅读的难度。而且，书中对一些重要概念的定义和解释，也使用了加粗或者边框的形式，使得它们更加醒目。整体而言，这本书在细节上的打磨做得非常到位，体现了出版社在图书制作方面的专业水准，让阅读体验变得更加愉悦和高效。这种精美的装帧和用心的排版，确实能提升学习的积极性。

评分☆☆☆☆☆

在学习过程中，我发现这本书的题目设计非常具有代表性，能够很好地考察对知识点的掌握程度。每章后面的习题，涵盖了从基础概念的理解到复杂问题的分析，难度梯度也很合理。很多题目都需要我综合运用多章的知识才能解决，这极大地锻炼了我分析和解决问题的能力。我尤其喜欢那些需要深入思考的题目，它们往往能引导我去探索更深层次的原理。虽然有些题目确实非常有挑战性，需要反复推敲，但我相信，每一次成功的解答，都会让我对电磁场的理解更加深入。而且，书中一些例题的讲解也非常详细，即使一开始觉得难懂，通过对照例题的解题思路，也能逐渐理清思路。这些习题和例题，是我学习过程中不可或缺的一部分，它们让理论知识变得更加鲜活和实用。